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FONDAMENTI DI INFORMATICA
Prof. PIER LUCA MONTESSORO Ing. DAVIDE PIERATTONI
Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine
Linguaggio C La libreria standard
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Nota di Copyright
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NOTA
Per guidare lo studente nello studio delle funzioni di libreria più importanti, nel seguito esse saranno contrassegnate da uno, due o tre asterischi, con i seguenti significati:
*** funzione da saper usare anche senza consultare il manuale
** funzione da conoscere per il cui utilizzo è consentita la consultazione del manuale
* funzione di cui è sufficiente sapere che esiste
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Funzioni di libreria
• Lo standard ANSI definisce una libreria standard per il C
• Non fa parte propriamente del
linguaggio, ma è inclusa in qualunque compilatore C
• I prototipi delle funzioni e le
dichiarazioni dei tipi e delle macro sono contenute in alcuni header file
Es.: #include <stdio.h>
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Funzioni di libreria
• La direttiva #include <stdio.h> fa sì che, prima della compilazione, al codice sorgente scritto dall’utente vengano aggiunti tutti i prototipi delle funzioni presenti nella libreria standard di input/output
• Tutti gli header file, anche quelli relativi a librerie non standard per il linguaggio C, sono identificati dall’estensione .h
• A differenza delle funzioni scritte dall’utente, tutte le funzioni di una libreria risiedono in formato già eseguibile nei file binari di libreria
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Libreria standard stdio.h:
operazioni sui file
FILE *fopen (const char *filename,
const char *mode) (***)
I valori possibili per mode sono:
"r" read only
"w" read and write
"a" append
"r+" aggiornamento (read update)
"w+" aggiornamento (write update)
"a+" aggiornamento (append)
modi binari:
"rb"
"wb"
"ab"
"r+b"
"w+b"
"a+b"
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stdio.h: operazioni sui file
FILE *fclose (FILE *stream) (***)
Esempio:
FILE *fp;
if ((fp = fopen("pippo.dat", "r")) == NULL) {
printf ("errore di apertura del file\n");
exit (EXIT_FAILUIRE);
} ...
fclose (fp);
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stdio.h: operazioni sui file
FILE *freopen (const char *filename, const char *mode,
FILE *stream) (*)
int fflush (FILE *stream) (*)
void rewind (FILE *stream) (**) int remove (const char *filename) (**) int rename (const char *oldname,
const char *newname) (**)
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stdio.h: output formattato
int fprintf (FILE *stream,
const char *format, ...) (***) int printf (const char *format, ...) (***) int sprintf (char *s,
const char *format, ...) (**)
Nota: printf è equivalente a fprintf(stdout, …) in quanto scrive sullo standard output
L'output formattato in C è estremamente potente!
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Esempio
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main (int argc, char *argv[]) {
FILE *fp[10];
char filename[32];
int n;
/* apre dieci file temporanei */
for (n = 0; n < 10; n++) {
sprintf (filename,
"c:\\temp\\t_%s%d.tmp", argv[1], n);
if ((fp[n] = fopen (filename, "w")) == NULL) {
printf ("errore di apertura del file\n");
exit (EXIT_FAILURE);
} } ...
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stdio.h: input formattato
Nota: scanf è equivalente a fscanf(stdin, ...) in quanto legge dallo standard input.
Anche l'input formattato in C è estremamente potente!
int fscanf (FILE *stream,
const char *format, ...) (***) int scanf (const char *format, ...) (***) int sscanf (char *s,
const char *format, ...) (**)
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Esempio
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXSTRLEN 64
int main (int argc, char *argv[]) {
FILE *fp;
int n, sum = 0;
if ((fp = fopen(argv[1], "r")) == NULL) {
printf ("errore di apertura del file\n");
exit (EXIT_FAILURE);
}
while (fscanf (fp, "%d", &n) != EOF) sum += n;
printf ("%d\n", sum);
fclose(fp);
return EXIT_SUCCESS;
}
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scanf / fscanf:
codici di formato particolarmente utili
• Soppressione della memorizzazione nelle variabili:
%*c %*d %*s %*g ecc.
• Lettura di stringa lunga al massimo N caratteri:
%Ns (es.: %5s %3s)
• Lettura del prossimo carattere escludendo i separatori:
%1s (attenzione: legge una stringa dei lunghezza 1: scanf ("%1s", s); dove s è una stringa, non un char)
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stdio.h: I/O su caratteri
int fgetc (FILE *stream) (***) int fputc (int c, FILE *stream) (***) char *fgets (char *s, int n,
FILE *stream) (***)
int fputs (const char *s,
FILE *stream) (***)
Le funzioni fgetc e fputc lavorano sui caratteri, fgets e fputs sulle stringhe (nel file, queste ultime sono terminate da '\n', carattere di new line)
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stdio.h: I/O su caratteri
int getc (FILE *stream) (**)
int getchar (void) (***)
(equivale a getc (stdin)) (**)
int putc (int c, FILE *stream) (**) int putchar (int c)
(equivale a putc(c,stdout)) (**)
char *gets (char *s) (***)
int puts (const char *s) (***) int ungetc (int c, FILE *stream) (*) (ricolloca c su stream e restituisce c stesso al chiamante ma funziona soltanto per l’ultimo carattere letto!!!)
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stdio.h: altre funzioni di I/O
La libreria standard prevede altri gruppi di funzioni per input/output:
- I/O diretto (lettura e scrittura di file binari a blocchi) - funzioni di errore
- posizionamento su file:
int fseek (FILE *stream,
long offset, int origine) (*)
long ftell (FILE *stream) (*)
Le modalità di lettura e scrittura in aggiornamento di fopen consentono di leggere e scrivere lo stesso file;
tra una lettura e una scrittura è però necessario invocare una funzione di riposizionamento sul file.
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Libreria standard: ctype.h
isalnum(c) vero se c è alfanumerico (**) isalpha(c) vero se c è alfabetico (**) isdigit(c) vero se c è numerico (**) islower(c) vero se c è minuscolo (**) isupper(c) vero se c è maiuscolo (**) ...
int tolower (int c) (**)
converte in minuscolo
int toupper (int c) (**)
converte in maiuscolo
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Libreria standard: string.h
char *strcpy (char *s, const char *t) (***) copia t in s
char *strcat(char *s, const char *t) (***) aggiunge t al fondo di s
int strcmp(const char *s, const char *t) (***) confronta s e t e restituisce: <0 se s<t, 0 se s=t, >0 se s>t
int strlen (const char *s) (***)
restituisce la lunghezza di s
Le funzioni strnxxx effettuano le stesse operazioni su n caratteri
al massimo.
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Libreria standard: string.h
Sono anche disponibili diverse funzioni per la ricerca di caratteri e di sottostringhe in altre stringhe.
Ad esempio:
int strstr (const char *s, const char *t) (*) cerca t in s
Lo standard ANSI prevede anche funzioni di interfaccia verso routine per l'efficiente manipolazione di oggetti quali i vettori di caratteri. Tali funzioni hanno prefisso mem.
Es.: memcpy, memmove, memcmp, ...
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Libreria standard: math.h
Si tratta delle classiche funzioni matematiche, e lavorano tipicamente su variabili di tipo double:
sin(x) (**)
cos(x) (**)
tan(x) (**)
exp(x) (**) log(x) logaritmo naturale di x (**) log10(x) (**) pow(x,y) calcola x
y(**) ...
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Libreria standard: stdlib.h
Fornisce funzioni varie di utilità. Ad esempio:
double atof(const char *s) (***) converte una stringa in double
int atoi(const char *s) converte una stringa in int
void *malloc(size_t size) (*) alloca della memoria e ne ritorna il puntatore
void free(void *p) (*) rilascia la memoria puntata da p (precedentemente allocata con malloc o funzione analoga)
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Libreria standard: stdlib.h
int rand (void) (**)
genera un numero intero pseudocasuale
void srand (unsigned int) (**) inizializza l’algoritmo di generazione pseudocasuale utilizzato da srand
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Libreria standard: time.h
Fornisce funzioni per la manipolazione di ora e data.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main() {
time_t t;
time (&t);
printf ("data e ora in formato interno: %d\n", t);
printf ("data e ora decodificate: %s", ctime (&t));
return EXIT_SUCCESS;
}
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Libreria standard: time.h
C:\PROGRAMMI> mytime
data e ora in formato interno: 998722384
data e ora decodificate: Sat Aug 25 08:53:04 2001
C:\PROGRAMMI>
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Libreria standard: time.h
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main() {
time_t t;
time (&t);
/* stampera` sempre lo stesso valore */
printf ("%d\n", rand());
/* inizializzazione di rand */
srand (t);
/* adesso stampa un valore casuale */
printf ("%d\n", rand());
}
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